棉花（Gossypium spp.）是当今世界上重要的经济作物之一,其中,陆地棉（Gossypium hirsutum L.）是棉花的四个主要栽培种中种植范围最为广泛的,贡献了全球棉纤维的绝大部分产量。从整体来看,在诸多棉花育种的目标里,提高产量和质量仍然是最为主要的目标。然而陆地棉西北内陆主产区的早春冻害等非生物胁迫严重阻碍着棉花的生长发育,影响着棉花产量、品质的提高。因此,通过分子育种方法挖掘到有价值的基因,并改良品种、提高棉花的早熟性就显得尤为重要。因此本文通过对棉花早熟基因GhEF2进行功能分析和验证,以研究其在棉花生长发育过程中的功能,为培养早熟棉品种提供理论依据和技术支持。本文中主要研究成果包含以下几点:1、从陆地棉遗传标准系“TM-1”中克隆出GhEF2基因,并对其所在PRR亚家族进行了基因结构、保守序列、系统发育、转录表达等方面的生物信息学分析。共鉴定出共12个属于陆地棉PRR亚家族的基因成员,发现其家族成员大多数定位于细胞核中。对其家族成员的功能分析显示该基因家族成员大多数可能行使转录因子的功能。对其亚家族成员的进化分析显示其数量相对于拟南芥成倍增加,可能源于进化过程中的基因组加倍。对其亚家族成员转录组进行分析,结果显示该亚家族成员主要在花器官中集中表达,开花前表达量高于开花后。2、构建35S::GhEF2-GFP绿色荧光蛋白表达载体,并将之导入农杆菌菌株中,注射感染新鲜的烟草叶片,而后使用激光共聚焦荧光显微镜观察烟草叶片上表皮。发现蛋白的绿色荧光集中分布于细胞核,这个结果从侧面间接证明了其转录因子的身份。3、构建过表达载体并侵染拟南芥,筛选阳性植株后逐次继代直至T3代,共得到五个过表达株系。将T3代种子和野生型对照组播种至透明无抗性培养基上垂直培养并观察其根长,发现转基因拟南芥的根长较野生型明显变长。对其抽薹、开花时间进行统计,发现转基因株系存在的一定的提前抽薹和早花现象。对过表达株系进行荧光定量PCR,结果显示早花相关基因FT和LFY表达量同样上升。4、对早熟材料“中棉所50号”、“中棉所58号”和晚熟材料“TM-1”、“豫棉21号”组织取样进行荧光定量分析。结果显示GhEF2在两个早熟材料中表达量显著高于晚熟材料。使用陆地棉标准系材料“TM-1”的不同组织进行实时荧光定量分析,结果表明GhEF2在花器官中表达量较高,而在维管组织中表达量较低。在一天内不同时间对棉花标准系材料“TM-1”三叶期的顶芽进行取样并进行荧光定量分析,发现GhEF2在一天内随时间变化存在着周期性表达的现象。5、构建病毒诱导基因沉默载体并选择陆地棉标准系“TM-1”为实验材料进行病毒诱导基因沉默（VIGS）实验。得到基因沉默植株后测定其现蕾时间、开花时间等相关表型,发现沉默株系现蕾时间和开花时间延迟。6、对该基因上游2000 bp序列进行分段克隆并分析其功能,发现其中存在大量光响应相关顺式作用元件以及部分激素响应元件。对该区域的进行分段克隆并构建GUS载体,对转基因拟南芥进行GUS染色处理,携带不同长度片段的拟南芥显示出不同的染色深度,推测其作用部位主要在前500 bp。